题目内容
【题目】如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是
A.物体的质量为2kg
B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C.物体的加速度大小为5m/s2
D.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
【答案】AC
【解析】
A.开始,物体静止在弹簧上面,弹簧弹力与重力平衡,施加F后即为合力,所以有10=ma ①,此后物体匀加速上升,弹力逐渐变小,当弹簧恢复原长后,物块和弹簧分离,合力为式30-mg=ma ②,联立①②两式,整理得物体重力:mg=20N,质量m=2kg;故A正确.
B.由图可知,从初始弹簧弹力等于重力到弹簧恢复原长,位移为4cm,即弹力等于重力时,弹簧形变量为△x=4cm,劲度系数,故B错误.
C.当弹簧恢复原长后,物块和弹簧分离,合力为 30-mg=ma,又已求得m=2kg,则;故C正确.
D.因为力F随弹簧形变量在不断变化,位移为4cm时弹簧恢复到原长,此后拉力不变表示与弹簧无关,则可知物体与弹簧分离时弹簧恢复原长,故D错误.
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